Εργασία και Δυναμική Ενέργεια

Όλες οι δραστηριότητες που κάνει κάποιος απαιτούν ενέργεια, που παρέχεται από την αποθηκευμένη ενέργεια. Οι καθημερινές δραστηριότητες, καθώς και οι εντελώς φυσικές και τεχνητές δραστηριότητες, απαιτούν ενέργεια για την εργασία. Εργασία και δυνητική ενέργεια συνδέονται καθώς η ενέργεια είναι απαραίτητη για την εκτέλεση όλων των εργασιών ή εργασιών. Η εργασία γίνεται όταν η εφαρμοζόμενη δύναμη οδηγεί σε μετατόπιση του αντικειμένου. Η εργασία και η πιθανή σημασία της ενέργειας παρατηρείται σε κάθε είδους δραστηριότητες. Η δυναμική ενέργεια είναι η ενέργεια που αποθηκεύεται σε ένα αντικείμενο σχετικά με την κίνηση ή τη θέση του αντικειμένου. Το θέμα περιλαμβάνει την σημασία εργασίας και δυνητικής ενέργειας και πώς κάθε ένας από τους όρους είναι αλληλένδετος.

Εργασία και σχέση με σταθερή δύναμη

Το έργο ορίζεται ως η μεταφορά ενέργειας σε ένα αντικείμενο όταν μετακινείται σε μια ορισμένη απόσταση υπό εξωτερική δύναμη. Επομένως, το έργο που γίνεται από τη σταθερή δύναμη φαίνεται από τους ακόλουθους τύπους:

Έργο που έγινε =δύναμη(F) x μετατόπιση(ες), όπου το F αντιπροσωπεύει τη σταθερή δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα αντικείμενο που οδηγεί στη μετατόπισή του σε μια ορισμένη απόσταση που αντιπροσωπεύεται από s.

• Η συνολική εργασία που έγινε αναπαρίσταται ως βαθμωτό μέγεθος.
• Η μονάδα εργασίας SI είναι Joule (J).
• Το έργο που γίνεται είναι θετικό όταν εφαρμόζεται η δύναμη και η μετατόπιση είναι στην ίδια κατεύθυνση.
• Το έργο που γίνεται είναι αρνητικό όταν εφαρμόζεται η δύναμη και η μετατόπιση είναι προς την αντίθετη κατεύθυνση.
• Ωστόσο, εάν η δύναμη ή η μετατόπιση του αντικειμένου είναι μηδέν, η εργασία που γίνεται λέγεται ότι είναι μηδέν.

Σχέση μεταξύ εργασίας και δυνητικής ενέργειας

Η έννοια εργασία και δυνητική ενέργεια και ο συσχετισμός τους είναι σημαντικές έννοιες στη φυσική.

• Η ενέργεια μέσα σε ένα αντικείμενο μεταφέρεται από τη μια μορφή στην άλλη.
• Επομένως, αυτή η μεταφορά ενέργειας για τη μετακίνηση ενός αντικειμένου είναι γνωστή ως η εργασία που γίνεται.
• Καθώς δυναμική ενέργεια είναι μια μορφή ενέργειας στην οποία ένα αντικείμενο διαθέτει ενέργεια σχετικά με τη θέση ή την κίνηση του αντικειμένου, εργασία και δυνητική ενέργεια έχουν άμεση σχέση.

Ως εκ τούτου, το έργο και η ενέργεια είναι ευθέως ανάλογες μεταξύ τους. Η συνολική εργασία που γίνεται από ένα αντικείμενο αντιπροσωπεύεται από τους μαθηματικούς τύπους του

W =½ mv2f – ½ mv2i

Πού, 

Το w αντιπροσωπεύει την εργασία που γίνεται από το αντικείμενο

Το m αντιπροσωπεύει τη μάζα του αντικειμένου

Το vi αντιπροσωπεύει την αρχική ταχύτητα ενός αντικειμένου 

Το vf αντιπροσωπεύει την τελική ταχύτητα ενός αντικειμένου 

Αρχή Εργασίας και Δυναμική Ενέργεια

Σύμφωνα με το έργο και δυναμική ενέργεια Αρχή, η μεταβολή της κινητικής ενέργειας σε ένα αντικείμενο ή σώμα είναι ισοδύναμη με την καθαρή εργασία που γίνεται στο σώμα. Η αρχή προκύπτει από το νόμο της διατήρησης της ενέργειας.

• Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, η ενέργεια δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί ούτε να καταστραφεί. Μπορεί να μετατραπεί μόνο από μια μορφή σε άλλη.
• Είναι ένας παγκόσμιος νόμος που ισχύει για όλους τους τύπους μετασχηματισμών.
• Όταν η συνολική ενέργεια ενός αντικειμένου είναι κινητική και δυναμική, το άθροισμα της κινητικής και της δυναμικής ενέργειας ενός σώματος θα παραμείνει σταθερό όταν βρίσκεται σε κίνηση.

Τύποι δυνητικής ενέργειας 

Υπάρχουν κυρίως τέσσερις τύποι δυνητικής ενέργειας. Εδώ είναι οι διάφοροι τύποι:

• Βαρυτική δυναμική ενέργεια – Η ενέργεια σχετίζεται με τη βαρυτική δύναμη και είναι το συνολικό έργο που σχετίζεται με την ανύψωση αντικειμένων έναντι της βαρύτητας της Γης. Όταν ένα αντικείμενο πέφτει από το ένα σημείο στο άλλο μέσα σε ένα βαρυτικό πεδίο, μειώνει τη βαρυτική δυναμική ενέργεια.
• Ελαστική δυναμική ενέργεια είναι η μηχανική ενέργεια που περιέχεται στο σύστημα ή στο αντικείμενο. Η ενέργεια είναι αναστρέψιμη και ως εκ τούτου όταν ασκείται δύναμη, το ελαστικό υλικό συμπιέζεται αλλά ανακτά το αρχικό του σχήμα λόγω της ελαστικής ενέργειας. Όταν ένα αντικείμενο τεντώνεται περισσότερο, αποθηκεύει περισσότερη ελαστική ενέργεια. Ωστόσο, όλα τα στοιχεία έχουν ένα όριο, και ως εκ τούτου, όταν παραμορφωθούν πέρα ​​από το όριο ελαστικότητας, θα παραμορφωθούν. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν το τέντωμα ενός ελατηρίου, το τεντωμένο τόξο του τοξότη κ.λπ.
• Χημική δυναμική ενέργεια – Η ενέργεια σχετίζεται με τη δομική διάταξη των μορίων ή των ατόμων. Τα μόρια συνδέονται με τη βοήθεια χημικών δεσμών. Οι χημικές αντιδράσεις βοηθούν στη μετατροπή της χημικής ενέργειας από τη μια μορφή στην άλλη.
• Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια – Η ηλεκτροστατική δυναμική ενέργεια υπάρχει σε ένα αντικείμενο λόγω του ηλεκτρικού του φορτίου. Η ενέργεια υπάρχει μεταξύ δύο σωμάτων στο διάστημα λόγω του ασκούμενου φορτίου που προκύπτει από τη δύναμη.

Ανεξάρτητα από το είδος της ενέργειας, η σχέση μεταξύ του έργου και της δυνητικής ενέργειας είναι ότι γίνεται εργασία για οποιοδήποτε αντικείμενο ή σώμα να κατέχει και να μετασχηματίσει ενέργεια. Ως εκ τούτου, για το έργο της μετατόπισης ή της κίνησης, η ενέργεια είναι απαραίτητη. Επομένως, αυτό βοηθά στην κατανόηση εργασίας και δυνητικής σημασίας ενέργειας, και είναι ανάλογες μεταξύ τους.

Σύνοψη 

Εργασία και δυνητική ενέργεια αναλύει τις έννοιες της εργασίας, της ενέργειας και της κίνησης. Η εργασία και η δυνητική ενέργεια είναι ευθέως ανάλογες γιατί απαιτεί ενέργεια για να γίνει οποιαδήποτε εργασία. Ως εκ τούτου, η εργασία γίνεται όταν η ασκούμενη δύναμη σε ένα αντικείμενο οδηγεί σε μετατόπιση ενός αντικειμένου. Το αντικείμενο που δείχνει την ικανότητα να κάνει δουλειά αποτελείται από ενέργεια. Η δυναμική ενέργεια είναι η συνολική ενέργεια που κατέχει ένα αντικείμενο με βάση τη θέση ή την κίνησή του. Η αρχή που συνδέει εργασία και δυνητική ενέργεια προέρχεται από το νόμο της διατήρησης της ενέργειας που δηλώνει ότι η ενέργεια μετατρέπεται μόνο από τη μια μορφή στην άλλη αλλά δεν μπορεί να καταστραφεί ούτε να δημιουργηθεί.